熱帯病と公衆衛生ジャーナル

概要

可視光による白金添加チタン光触媒の殺菌効果

フェレシュテ・モハマディ、モハマドレザ・ネジャドモガダム、アミール・ハッサン・ザルナーニ

TiO ₂光触媒は、広範囲の微生物に対して顕著な殺菌活性を示すことが知られています。紫外線（UV）照射は、光発がん性があるTiO _{2を励起するレベルの紫外線に慢性的に接触すると、人間に損傷を与えます。この研究では、可視光を照射すると、テストしたすべての病原体の細菌数を減らすことができる殺菌活性を持つ光触媒を選択しました。プラチナ（Pt）ドーピングにより、TiO 2}ナノ粒子（NP）の照射波長を遠紫外線スペクトルから可視（Vis）波長にシフトしました。TiO ₂およびPtドープTiO ₂（Pt/TiO ₂）NPは、それぞれ粉末と懸濁液の形でゾルゲル法で合成されました。XRD、DRS、TEM、SEM技術、およびEDX分析を使用して、光触媒の構造と特性を特徴付けました。両ナノ粒子の機能活性は、 UVおよび可視光線照射下で大腸菌およびメチシリン耐性黄色ブドウ球菌に対する殺菌活性を試験することによってin vitroで評価された。結果は、TiO ₂およびPt/TiO ₂ナノ粒子のサイズが20～50 nmの範囲にあり、アナターゼ相で高い結晶性を示したことを示した。TiO ₂およびPt/TiO _{2ナノ粒子の最小発育阻止濃度（MIC）は0.125 mg mL} ^-1であることが判明した。興味深いことに、Ptドーピングによって照射波長がVisスペクトルの方へ顕著にシフトし、UV照射ではTiO ₂とほぼ同じ増殖抑制効力を示した。TiO _{2 NPは、24時間のUV照射下で}大腸菌および黄色ブドウ球菌の増殖率をそれぞれ94.3% ± 0.12および98% ± 0.16減少させた。一方、Pt/TiO ₂ NPは、可視光照射下で同時期に前述の細菌種の増殖速度を抑制しました。24時間後、E. coliとS. aureusに対するPt/TiO ₂ NPの増殖抑制作用は、それぞれ86% ± 0.11と90% ± 0.14に達しました。これらを総合すると、可視光照射されたPt/TiO _{2の見かけの量子効率がチタニアベースの光触媒よりも比較的高いことを考慮すると、可視光応答性白金含有チタニア（Pt/TiO 2}）は病原性細菌株に対して高い抗菌性を発揮することが観察されました。